串聯(lián)遲后-超前校正,PID校正

1、自動控制原理自動控制原理本次課程作業(yè)本次課程作業(yè)(28)5 41, 42, 4545(用坐標(biāo)紙用坐標(biāo)紙)5 43, 44, 4646(選作選作)自動控制原理自動控制原理自動控制原理自動控制原理 （第（第 28 講）講） 5. 5. 線性系統(tǒng)的頻域分析與校正線性系統(tǒng)的頻域分析與校正 5.1 5.1 頻率特性的基本概念頻率特性的基本概念 5.2 5.2 幅相頻率特性（幅相頻率特性（Nyquist圖）圖） 5.3 5.3 對數(shù)頻率特性（對數(shù)頻率特性（Bode圖）圖） 5.4 5.4 頻域穩(wěn)定判據(jù)頻域穩(wěn)定判據(jù) 5.5 5.5 穩(wěn)定裕度穩(wěn)定裕度 5.6 5.6 利用開環(huán)頻率特性分析系統(tǒng)的性能利用開環(huán)頻率

2、特性分析系統(tǒng)的性能 5.7 5.7 閉環(huán)頻率特性曲線的繪制閉環(huán)頻率特性曲線的繪制 5.8 5.8 利用閉環(huán)頻率特性分析系統(tǒng)的性能利用閉環(huán)頻率特性分析系統(tǒng)的性能 5.9 5.9 頻率法串聯(lián)校正頻率法串聯(lián)校正 課程回顧：串聯(lián)校正課程回顧：串聯(lián)校正5.9.15.9.1 串聯(lián)超前校正串聯(lián)超前校正適用：適用：*00,cc 實(shí)質(zhì)：利用超前網(wǎng)絡(luò)相角超前特性提高系統(tǒng)的相角裕度實(shí)質(zhì)：利用超前網(wǎng)絡(luò)相角超前特性提高系統(tǒng)的相角裕度效果：效果：,c 保持低頻段保持低頻段改善中頻段改善中頻段抬高高頻段抬高高頻段 抗高頻干擾能力降低抗高頻干擾能力降低滿足穩(wěn)態(tài)精度滿足穩(wěn)態(tài)精度sse動態(tài)性能提高動態(tài)性能提高5.9.25.9.2

3、 串聯(lián)遲后校正串聯(lián)遲后校正適用：適用：*00,cc 實(shí)質(zhì)：利用遲后網(wǎng)絡(luò)幅值衰減特性挖掘系統(tǒng)自身的相角儲備實(shí)質(zhì)：利用遲后網(wǎng)絡(luò)幅值衰減特性挖掘系統(tǒng)自身的相角儲備效果：效果：,c 保持低頻段保持低頻段降低中頻段降低中頻段壓低高頻段壓低高頻段 抗高頻干擾能力提高抗高頻干擾能力提高滿足穩(wěn)態(tài)精度滿足穩(wěn)態(tài)精度sse損失快速性，改善均勻性損失快速性，改善均勻性自動控制原理自動控制原理5.9 5.9 頻率法串聯(lián)校正頻率法串聯(lián)校正 5.9.1 5.9.1 串聯(lián)超前校正串聯(lián)超前校正 5.9.2 5.9.2 串聯(lián)遲后校正串聯(lián)遲后校正 5.9.3 5.9.3 串聯(lián)遲后超前校正串聯(lián)遲后超前校正 5.9.4 5.9.4 串

4、聯(lián)串聯(lián)PID校正校正 （第（第 28 講）講）5.9.3 5.9.3 串聯(lián)遲后串聯(lián)遲后 - - 超前校正超前校正（1 1）5.9.3 5.9.3 串聯(lián)遲后串聯(lián)遲后- -超前校正超前校正1)()1)(1()(2 sTTTsTTsTsTsGabbababac(1) (1) 遲后遲后- -超前網(wǎng)絡(luò)特性超前網(wǎng)絡(luò)特性1211 aTTTTTTbaa)1()1()1()1()( saTsTsaTsTsGbbaacaTTTTTaTbbaa 2111CRTa 22CRTb 21CRTab abbabaTTTTTTTTT 21215.9.3 5.9.3 串聯(lián)遲后串聯(lián)遲后 - - 超前校正超前校正（2 2）(1)(

5、1)遲后遲后- -超前網(wǎng)絡(luò)特性超前網(wǎng)絡(luò)特性)1( a)()1()1()1()(bbaacTasTsaTsTssG 超前部分超前部分遲后部分遲后部分遲后遲后- -超前網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)：超前網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)： 幅值衰減，相角超前幅值衰減，相角超前5.9.3 5.9.3 串聯(lián)遲后串聯(lián)遲后 - - 超前校正超前校正（3 3）(2)(2) 遲后遲后- -超前校正超前校正 實(shí)質(zhì)實(shí)質(zhì) 綜合利用遲后網(wǎng)絡(luò)幅值衰減、超前網(wǎng)絡(luò)相角超前綜合利用遲后網(wǎng)絡(luò)幅值衰減、超前網(wǎng)絡(luò)相角超前 的特性，改造開環(huán)頻率特性，提高系統(tǒng)性能的特性，改造開環(huán)頻率特性，提高系統(tǒng)性能*, csse遲后遲后- -超前校正步驟超前校正步驟 ( (設(shè)給定標(biāo)設(shè)給定標(biāo) )

6、 )aamm,sin1sin1 *sseK 由由*0()6mc 確定確定F E D C B A )(sGc 作圖設(shè)計(jì)作圖設(shè)計(jì))()()(0sGsGsGc c是否滿足要求是否滿足要求驗(yàn)算驗(yàn)算)(0sG)(0 L0c 0 由由均無效時均無效時用用超前校正超前校正遲后校正遲后校正5.9.3 5.9.3 串聯(lián)遲后串聯(lián)遲后 - - 超前校正超前校正（4 4）舉例舉例1 15.9.4 5.9.4 串聯(lián)串聯(lián)PID校正校正（1 1）5.9.3 5.9.3 串聯(lián)串聯(lián)PID校正校正ssTsTKsGIc)1)(1()(21 (1) (1) PID電路特性電路特性ssTsTKsGIc)1)(1()(21 ( )IcP

7、DKG sKK ss sKsKsKIPD 2ssKKsKKKIPIDI)1(2 5.9.4 5.9.4 串聯(lián)串聯(lián)PID校正校正（2 2）舉例舉例3 35.9.4 5.9.4 頻率法頻率法串聯(lián)校正小結(jié)串聯(lián)校正小結(jié)（1 1）頻率法串聯(lián)校正小結(jié)頻率法串聯(lián)校正小結(jié))( L(1) (1) 頻率法串聯(lián)校正適用的范圍頻率法串聯(lián)校正適用的范圍 單位反饋的最小相角系統(tǒng)單位反饋的最小相角系統(tǒng))(sG)(s 單位反饋系統(tǒng)單位反饋系統(tǒng)最小相角系統(tǒng)最小相角系統(tǒng)非單位反饋系統(tǒng)：非單位反饋系統(tǒng)：非最小相角系統(tǒng)：非最小相角系統(tǒng)： 需將需將L( )曲線和曲線和 ( )曲線同時繪出，曲線同時繪出，在考慮穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上進(jìn)行校正在考慮穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上進(jìn)行校正5.9.4 5.9.4 頻率法頻率法串聯(lián)校正小結(jié)串聯(lián)校正小結(jié)（2 2）（2 2）串聯(lián)校正方法的比較）串聯(lián)校正方法的比較 超前超前校正校正校正網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)校正網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn) 遲后遲后校正校正 遲后超前遲后超前校正方法校正方法應(yīng)用場合應(yīng)用場合效果效果幅值增加幅值增加相角超前相角超前幅值衰減幅值衰減相角遲后相角遲后幅值衰減幅值衰減相角超前相角超前 *0*0 cc *0*0 cc遲后超前遲后超前均不奏效均不奏效 高頻段高頻段 ,c 高頻段高頻段 ,c ,高高頻頻段段 c線性系統(tǒng)的頻域分析與校正線性系